«НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г.

Ж У Р Н А Л

НИКЕЛЬ

ЖУРНАЛ ПОСВЯЩЁН НИКЕЛЮ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЮ «НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г.

НИКЕЛЬ И ESG

(ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ, СОЦИАЛЬНОЕ И КОРПОРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ) Особенности устойчивого развития в производстве никеля

Д-р Вероник Стойкерс, президент Института никеля

Никель в нержавеющей стали — сбалансированный подход

ПРИМЕР ИЗ ПРАКТИКИ № 33 ПРОЕКТ «КУХБЕРГ» — РЕЗЕРВУАР ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ Проект «Кухберг» (The Kuhberg project) является на данный момент самым большим в Европе накопителем питьевой воды из нержавеющей стали объёмом 12 тыс. куб. м. Этот гигантский резервуар, созданный компанией Hydro-Elektrik GmbH, находится в г. Ульме в КОМПАНИЯ HYDRO-ELEKTRIK GMBH

Германии. Изготовленный в основном из нержавеющих сталей марки 316L (UNS S31603), малолегированной дуплексной и стандартной дуплексной стали, он спроектирован таким образом, чтобы повысить полезное действие, обеспечивать качество воды и снизить потребность в долгосрочном техническом обслуживании и ремонте.

• Три подпорные стойки из нержавеющей стали поддерживают крышу каждого резервуара, изготовленного из труб DN250 с толщиной стенки 12,5 мм (10″ SCH80S) с использованием нержавеющей стали марки 1.4404/316L. • Для высокой прочности и сопротивляемости коррозии днища резервуаров и нижние части корпусов высотой 6,4 м произведены из малолегированной дуплексной нержавеющей стали 1.4162/UNS S32101. Толщина днищ и нижних листов — 3 мм и 4 мм соответственно • Верхняя часть корпусов и крыша произведены из дуплексной нержавеющей стали 1.4462/S32205.

За последние пять десятилетий значительно развилась отрасль промышленности, связанная с хранением водных ресурсов, проделав путь от бетонного бакового оборудования, футерованного нержавеющей сталью, до целиком изготовленных из нержавеющей стали цистерн с интегрированными очистными системами. Три корпуса резервуаров были изготовлены с помощью разработанного компанией Hydro-Elektrik GmbH процесса спиральной навивки, в рамках которого листовой металл разматывается из десятитонных бухт в спиральные формы. На каждую цистерну пошло около 21 тонны малолегированной дуплексной стали и 30 тонн стандартной дуплексной стали, тогда как 0,3 тонны стали марки 316L пошло на подпорные стойки. В результате были изготовлены цистерны большого диаметра с

22 || «НИКЕЛЬ», «НИКЕЛЬ»,т.т.40, 40,№№1,1,2025 2025г. г.

меньшим количеством сварных швов, что улучшает структурную целостность сооружения и позволяет осуществлять прецизионный контроль толщины стенок и диаметра цистерны. Стратегический выбор материала решает серьёзную проблему, связанную с наличием в поступающей в цистерну питьевой воде диоксида хлора, что требует использования стойких марок стали. Компания Hydro-Elektrik GmbH установила новые стандарты проектирования, экологичности и долговечности резервуара-накопителя питьевой воды «Кухберг» за счёт эффективного использования свойств нержавеющей стали и инновационных проектно-конструкторских разработок. В конце 2023 г. началась эксплуатация накопителя. По материалам статьи, опубликованной в журнале «Мир нержавеющей стали» (Stainless Steel World).

КОЛОНКА РЕДАКТОРА: ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ, СОЦИАЛЬНОЕ И КОРПОРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (ESG) Никелевая промышленность переживает повортный момент. Из-за геополитической напряжённости и переноса производства в Индонезию никель оказался в центре внимания, при этом многие страны сейчас принимают срочные меры, чтобы обеспечить себя критически важными металлами. В то же время необходимо, чтобы промышленное производство никеля осуществлялось в соответствии с принципами устойчивого развития. В этом выпуске журнала «Никель» мы рассматриваем никель сквозь призму принципов ESG (экологического, социального и корпоративного управления). Хотя часть отрасли и сталкивается с критикой, достигнут и значительный прогресс. Воздействие добычи и производства никеля на персонал, местное население и окружающую среду может быть смягчено. Институт никеля — один из тех, кто предоставляет разнообразный инструментарий и многочисленные исследования, чтобы помочь промышленности достичь высоких стандартов ESG. Принципы устойчивого развития охватывают не только добычу и производство

На обложке и на фотографии вверху показана высадка саженцев на бывшем руднике на Южном Сулавеси, Индонезия. Это свидетельствует о весомости предпринимаемых усилий по восстановлению и реабилитации земель.

никеля: необходимо учитывать воздействие никеля в течение всего жизненного цикла этого металла. Компании-члены Института никеля серьёзно относятся к своим обязательствам и содействуют лучшему пониманию предоставляемых никелем преимуществ и необходимости с ответственностью подходить к его использованию. Объединив свои ресурсы и знания, они продвигают научные изыскания, рецензируемые исследования и передовые практики работы. Никель играет жизненно важную роль в обеспечении нужд общества, экономическом росте и энергетическом переходе. Миссия Института никеля — продвигать стабильное предложение никеля и устойчивое развитие никелевой промышленности. Но одни мы этого сделать не можем. Мы призываем всех производителей никеля отстаивать самые высокие стандарты устойчивого развития и управления, а пользователей никеля —

«Основополагающие принципы устойчивого развития» Института никеля предоставляют компаниям план мероприятий на их пути к достижению высоких стандартов ESG, побуждая к действенным шагам как все компании сектора, так и компании сбытовой цепочки.

применять эти стандарты к своим поставщикам, чтобы от этого выиграли все — и общество, и промышленность, и окружающая среда. Клэр Ричардсон Редактор журнала «Никель»

«НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г. | 3

03 04 06 08 10 12 14 15 15 16

Пример из практики № 33 Накопитель питьевой воды «Кухберг» Колонка редактора Экологическое, социальное и корпоративное управление (ESG)

НИКЕЛЬ

Никель. Занимательные факты Переработка никеля Вопросы устойчивого развития в производстве никеля Президент Института никеля д-р Вероник Стойкерс Руководство Институтом никеля Разговор об аккумуляторных батареях с д-ром Марком Макартуром Никель показывает себя во всём блеске при высоких температурах Технические вопросы и ответы Почему никель? Выдержки из Универсальной системы обозначений металлов и сплавов «Зов» Скульптура гагары работы Энди Скотта

БОЯНГ (БОББИ) ЧЖАН (BOYANG (BOBBY) ZHANG)

02

ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ФАКТЫ

СОДЕРЖАНИЕ

Журнал «Никель» издается Институтом никеля www.nickelinstitute.org Д-р Вероник Стойкерс (Veronique Steukers), президент Клэр Ричардсон (Clare Richardson), редактор communications@nickelinstitute.org Авторы статей: Парвин Адели (Parvin Adeli), Гари Коутс (Gary Coates), Марк Мистри (Mark Mistry), Гир Мо (Geir Moe), Ким Оукс (Kim Oakes), Пабло Родригес Домингес (Pablo Rodríguez Domínguez), Франк Смит (Frank Smith), Лил Триттен (Lyle Trytten), Одетт Зизолд (Odette Ziezold) Художественное оформление: компания Constructive Communications Публикация предназначена для общей информации читателя и не должна использоваться в практических целях без предварительной консультации специалиста. Несмотря на то, что, по мнению авторов, публикуемые технические сведения верны, Институт никеля, его члены, сотрудники и консультанты не гарантируют их пригодности для общего или специального использования и не несут никакой ответственности в связи с опубликованной здесь информацией.

Экологичнее и чище При поддержке программы химических инноваций Центров Национального фонда содействия науки США (US National Science Foundation Centers for Chemical Innovation program) было положено начало новому способу выделения кобальта и никеля из руд или вторичного сырья с помощью аммиака и соли угольной кислоты. Этот более эффективный метод извлечения обоих металлов с 99%-ной степенью чистоты мог бы улучшить устойчивое использование отходов электрического и электронного оборудования и помочь уменьшить потенциальный дефицит этих металлов. Кобальт

ISSN 0829-8351

и никель являются критически важными элементами технологий, использующих

Отпечатано в Канаде на бумаге, изготовленной из вторичного сырья компанией Hayes Print Group.

аккумуляторное электропитание. «Этот подход решает проблемы, связанные

Графические материалы предоставлены: Обложка: Getty©SOPA Images, Стр. 3 Getty©NurPhoto, стр. 6 Getty©NurPhoto, стр. 10 iStock©CHUNYIP WONG, стр. 11 iStock©PhonlamaiPhoto, стр. 15 VectorStock©Sklyaksun, Вёрстка: Constructive Communications

4 | «НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г.

с агрессивностью традиционных очистных химических реактивов и делает отработавшие батареи более выгодными», — сообщил Эрик Шелтер (Eric Schelter), химик, возглавлявший научный коллектив Пенсильванского университета (University of Pennsylvania), работавший совместно с исследователями из Северо-Западного университета (Northwestern University).

Первоклассное открытие Физики Южного университета науки и технологии (Southern University of Science and Technology (SUSTech)) в городе Шэньчжэне, Китай, создали новый высокотемпературный сверхпроводник на основе никеля при нормальном атмосферном давлении. Сверхпроводник — выдающееся научное достижение, в котором используется тонкая плёнка оксида никеля, выращенная учёными в (-387 °F) при нормальном атмосферном давлении. До настоящего времени такие показатели были присущи только соли медной кислоты и материалам на основе железа. «Мы возлагаем большие надежды на то, что нам в конце концов удастся поднять критическую температуру и сделать [подобные материалы] более пригодными для данного применения», — сказал учёный Данфенг Ли (Danfeng Li). Это открытие сделало бы такие технологии, как магнитнорезонансная томография, более дешёвыми и эффективными. О результатах исследования доложено в

КАРОЛИНА ХИЛИ (KAROLINE HEALY)

ПАТРИК ГАЙЛЛАРДИН (PATRICK GAILLARDIN)/ВЗГЛЯД НА НАУКУ (LOOK AT SCIENCES/SPL)

лаборатории, — достиг сверхпроводимости при температуре, превышающей -233 °C

журнале «Природа» (Nature).

«Твёрдый» прогресс Китайская компания Farasis Energy объявила, что она приступила к фазе тестирования в реальных условиях своей твёрдотелой аккумуляторной батареи (ASSB) с удельной энергоёмкостью, превышающей 400 ватт-час/кг, при стабильном цикле заряда-разряда аккумуляторного элемента. Изготовленные на основе сульфидной системы с тринарным катодом с высоким содержанием никеля и анодом с высоким содержанием кремния, эти аккумуляторные

Драгоценная идея Это — первый в истории предмет,

элементы с твёрдотелыми электролитами уже прошли испытания на прокол,

произведённый из металлов,

срез и в термокамере со способностью самоостанова элементов при тепловом

добытых с помощью биодобычи

разгоне. Компания Farasis Energy также продвинулась в создании твёрдотелых

(фитомайнинга) — процесса, при

аккумуляторных батарей на основе полимерных систем с оксидами, с анодом

котором растения-гипераккумуляторы

из металлического лития и катодом с высоким содержанием никеля и удельной

абсорбируют металлы из почвы.

энергоёмкостью до 500 ватт-час/кг. Подводя итог изложенному выше, особенно

Учёный-материаловед и одновременно

отметим, что в перечень целевых преимуществ аккумуляторных батарей ASSB входят повышенная безопасность, более высокая удельная энергоёмкость и более быстрая зарядка. Это ещё один шаг вперёд в мире электромобилей!

дизайнер Каролина Хили (Karoline Healy) из компании H2ERGʹ разработала кольцо, центральным элементом которого является перемешанная металлическая пыль никеля, серебра, меди и цинка, заключённая в прозрачную сферу-капсулу. Использованные в кольце металлы были получены с помощью недавно созданной компании по биодобыче Phyona, которая ориентирована на развитие низкоуглеродных методов извлечения металлов, полностью основанных на биотехнологиях. Металлы для кольца

КОМПАНИЯ FARASIS ENERGY

получены из старинной угольной шахты, расположенной на севере Англии. Растения помогают удалять загрязняющие вещества из почвы. Этот процесс называется биологической очисткой.

«НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г. | 5

НИКЕЛЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ЧАСТЬ 4 ОСОБЕННОСТИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ НИКЕЛЯ В Части 4 этой серии мы рассматриваем,

В горнодобывающей промышленности существуют три обширные категории проблем

как производство никеля влияет на

устойчивого развития: воздействие на окружающую среду, воздействие на социальную среду и

окружающую среду, и каковы пути

проблемы корпоративного управления. Итак, рассмотрим их подробнее, не забывая при этом,

ослабления его негативного влияния.

что никелевая промышленность продолжает развиваться, и технологии пятидесятых годов прошлого века уже давно ею не используются. В производстве никеля основные проблемы, связанные с воздействием на окружающую среду, ничем не отличаются от проблем, связанных с производством большинства других основных металлов — это воздействие на землю, воздух, воду и экосистемы, происходящее в результате предпринимаемой деятельности и возникновения отходов производства. Земля и почвы Поверхностные отложения тропической зоны (латериты) могут значительно воздействовать на почву и биологическое разнообразие, особенно на островах, где уникальные местные виды флоры и фауны подвергаются риску вымирания. В умеренно-континентальных зонах риски от разработки полезных ископаемых открытым способом ниже из-за широкого распространения видов. Высокосортные подземные

Работники находящейся в г. Сороако, округ Восточный Луву, Индонезия, компании PT Vale Indonesia сажают деревья на рекультивируемых отработанных участках добычи полезных ископаемых

6 | «НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г.

месторождения сульфидов, разрабатываемые закрытым способом, сводят разрушение земной поверхности к минимуму. Восстановление ландшафта до его первоначального состояния часто невозможно из-за изменений формы рельефа местности. Почвы с высоким содержанием никеля оказывают влияние на тип растительности, и изъятие никеля может повлиять на появление других растений — они будут не лучше и не хуже тех, что росли до этого, а просто другими. Целью восстановительных работ должна быть экологическая или экономическая польза, установленная в консультациях с местными общинами и правительственными органами. Планы должны оставаться гибкими, чтобы их можно было адаптировать к меняющимся общественным целям и воздействию изменения климата.

Воздух и вода Загрязнение атмосферы — это проблема больше обрабатывающей отрасли, чем добывающей. Выбросы парка машин и оборудования для горных работ (от сжигания топлива в подвижном оборудовании) относительно невысоки. Обогащение сульфидных руд может требовать больших энергозатрат, а сопутствующие выбросы (эмиссии) связаны больше с электростанциями, работающими на ископаемом топливе и производящими электроэнергию для собственных нужд. Расположенные удалённо месторождения снижают воздействие загрязняющих веществ на человека. Плавление латеритных руд требует большого количества энергии, в результате чего происходит выброс углекислого газа и загрязняющих веществ, тогда как при плавлении сульфидов вырабатывается сернистый газ, который часто улавливается для получения серной кислоты, разве что последующая доставка её из отдалённой местности оказывается практически нецелесообразной. Кислотное выщелачивание — более чистая производственная альтернатива. Загрязнение воды тяжёлыми металлами происходит из-за эрозии почвы в горнодобывающей промышленности тропической зоны, тогда как на выработках сернистых руд возможно появление кислых рудничных вод. Технологические сточные воды также могут содержать металлы. Очень важна правильная обработка рудничных и сточных вод. Твёрдые отходы В никелевой добывающей и обрабатывающей промышленности, как и во всех остальных, необходимо решать проблемы утилизации твёрдых отходов, будь то горные хвосты сульфида никеля (зачастую это силикатные жильные породы с остаточными сульфидами железа), шлак от никелевого латерита или выплавки сульфидов или же остаточные продукты химического осаждения от кислотного выщелачивания никелевого латерита или очистки концентрата или смеси сульфидов. Ключевым решением снижения рисков, связанных с этими твёрдыми отходами, является неукоснительное соблюдение таких ведущих методик, как промышленный стандарт Международного совета по горному делу и металлам (International Council on Mining and Metals (ICMM)) по горным хвостам. Проблемы воздействия на социальную среду и управления Проблемы, связанные с социальной средой, включают ответственное отношение к персоналу и местному населению. В горном деле и горнодобывающей промышленности существенную роль играет квалифицированная рабочая сила, поэтому ведущие компании на первое место ставят обучение, использование

надлежащего оборудования и безопасность на рабочем месте. Постоянное обсуждение странами мира вопросов СПОС (свободное, предварительное и обоснованное/ осознанное согласие) подчёркивает необходимость получения общественного согласия на проведение работ. Местное население, подвергающееся воздействию промышленной деятельности, — будь оно положительным или отрицательным — должно быть оповещено о ней и дать на неё своё согласие. Степень проработки таких обсуждений зависит от страны, но неполучение и несоблюдение согласия для производителей может оказаться катастрофическим. Управление никеледобывающей промышленностью аналогично управлению другими ресурсодобывающими отраслями. Процессы принятия внутренних решений должны быть прозрачными, осознанными и включать всех заинтересованных лиц. С точки зрения внешних связей, компании должны поддерживать конструктивное взаимодействие с органами государственного управления и регулирования и обществом в целом, обеспечивая при этом плюрализм мнений разных общественных групп при формировании своей политики и практики и не оказывая доминирующего влияния на гражданское общество.

Качественное регулирование воздействия на экологию основано на хорошей информации. Члены Института никеля поддерживают работу своего научного подразделения NiPERA, проводящего исследования в наиболее важных научных направлениях для получения достоверных данных.

Продвигаясь вперёд В мире используется много разных систем управления, которые принимают во внимание упомянутые выше вопросы. Инициатива по консолидации стандартов горнодобывающей промышленности (Consolidated Mining Standards Initiative) — это сотрудничество между организацией Copper Mark и входящей в неё Nickel Mark (структура мониторинга для продвижения ответственной практики в производственно-сбытовых цепочках меди и других металлов), Международным советом по горному делу и металлам, Канадской ассоциацией горнодобывающей промышленности и Всемирным советом по золоту. Целью этого сотрудничества стало объединение четырёх различных стандартов по горному делу в один всемирный стандарт в области экологии, управления и социальных вопросов. Использование таких методов, как анализ полного жизненного цикла, может служить ориентиром по многим экологическим параметрам и для отдельных предприятий, и для общеотраслевых зон повышенной опасности и помочь компаниям в планировании своих действий по обеспечению устойчивого развития. Но всегда необходимо внимательно относиться к проблеме разницы в интерпретации требований. В последующих статьях этой серии мы рассмотрим влияние инновационных подходов на снижение воздействия производства никеля на землю, воздух, воду и экосистемы.

«НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г. | 7

НОВЫЙ ПРЕЗИДНТ ИНСТИТУТА НИКЕЛЯ Д-Р ВЕРОНИК СТОЙКЕРС В январе 2025 г. д-р Вероник Стойкерс приступила к работе в качестве президента Института никеля, принеся с собой богатейший опыт и огромную увлечённость металлами. Обладая глубокими знаниями в химии, опытом корпоративного управления и активной жизненной позицией, она считает своим долгом претворять в жизнь устойчивое развитие, инновации и ответственное отношение к ресурсам в никелевой промышленности. Во главе Института никеля. Признавая критически важную роль никеля в современных технологиях и устойчивом развитии, д-р Стойкерс сосредоточена на том, чтобы обеспечить компаниям возможность ИНСТИТУТ НИКЕЛЯ (NICKEL INSTITUTE)

и дальше получать преимущества от сотрудничества с Институтом никеля, являющимся незаменимым ресурсом знаний в данной промышленности. «Никель является стратегическим минералом, приносящим безграничную социальную пользу, но также и проблемы, к которым необходимо подходить с Вероник Стойкерс, президент, Институт никеля Гражданка Бельгии Степень доктора наук в органической химии от Эксетерского университета (University of Exeter), Великобритания Более 25 лет опыта работы в области нормативно-правового регулирования и взаимодействия с

большой долей ответственности, — объясняет она. — Институт никеля предоставляет уникальные знания и опыт, а также ведёт информационнопросветительскую работу в помощь промышленности, законодателям и своим членам в принятии информированных решений». Высшим приоритетом д-ра Стойкерс является укрепление структуры Института, финансирования и членства,

государственными структурами

чтобы эффективно справляться с

Более 16 лет опыта работы в частном

возникающими в промышленности

секторе в компаниях Umicore и Albemarle В 2012 г. поступила на работу в Институт никеля на должность директора отдела «Государственная политика и устойчивое развитие» Вступила в должность президента 1 января 2025 г.

проблемами. Она подчёркивает, что коллективные действия в рамках Института позволяют его членам справляться с проблемами, с которыми отдельные компании, действуя самостоятельно, не справятся, и которые могут негативно повлиять на будущее никеля. В рамках Института ответственные ключевые игроки промышленности объединяют свой опыт, разделяют риски и продвигают устойчивое развитие никелевой промышленности.

8 | «НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г.

Роль никеля во всемирном устойчивом развитии «Никель незаменим для низкоуглеродной экономики, — утверждает д-р Стойкерс.

— Он используется во всех технологиях возобновляемой энергетики, аккумуляторных батареях и хранении энергии и является существенной частью нашего ответа на изменение климата». Он также вносит свой вклад в безопасное водоснабжение и систему поставки продуктов питания, гигиеническое медицинское оборудование, а также долговечность инфраструктуры и даже в великолепное монументальное искусство. Эти области применения обеспечивают жизнедеятельность здорового и устойчиво развивающегося общества. «Но устойчивое развитие начинается прямо с природных ресурсов. Наша коллективная обязанность — обеспечить наличие никеля для будущих поколений», — подчёркивает д-р Стойкерс. В этих целях Институт никеля разработал «Основополагающие принципы устойчивого развития», чтобы помочь компаниям в разработке плана мероприятий, направленного на интеграцию принципов экологического, социального и корпоративного управления (ESG) в свою работу. Продвижение ответственного отношения к ресурсам Вероник Стойкерс считает ответственное отношение к ресурсам основным шагом, который необходимо сделать компаниям в области ESG. «Стандарт, определяющий ответственное отношение к ресурсам, помогает предприятиям в определении зон повышенной опасности, восполнении отсутствующих данных

ИНСТИТУТ НИКЕЛЯ

и завоевании доверия как инвесторов,

регулирующих органов, производителей

так и ключевых партнёров», — сказала

и потребителей. «Наши эксперты

она. Институт никеля участвовал в

представляют уникальные знания в

организации Ni Mark совместно с уже

разных областях науки и техники — от

существующей Cu Mark, структуры для

здоровья человека и науки об окружающей

продвижения ответственного отношения

среде до нормативных материалов,

к ресурсам, основанной на руководящих

рыночных приложений и устойчивого

принципах Организации экономического

развития, — отмечает она. — Мы

сотрудничества и развития (ОЭСР),

обеспечиваем такие условия, при которых

которая обеспечивает гибкость,

точные научные знания предоставляются

позволяющую как крупным корпорациям,

для принятия решений на всех уровнях».

так и начинающим производителям пройти весь процесс и аудит. Будучи стратегическим лидером,

органической химии, а затем перешла в

Институт никеля продвигает инновации

сферу просветительской работы в области

в нормативную базу, развитие рынков и

металлов. После работы в компаниях

новые области применения. Д-р Стойкерс

Umicore и Albemarle Corporation она 13

выделяет его работу в развитии рынков

лет назад перешла в Институт никеля и

для новых областей применения

со временем возглавила офис Института

нержавеющей стали, таких как

в Брюсселе. «Если вы заболели никелем,

устойчивые к землетрясениям

дороги назад нет», — говорит она с

водораспределительные системы,

улыбкой.

и его способность к повторному использованию делают его прорывным игроком в устойчиво развивающейся инфраструктуре.

Но металлы не являются её единственной страстью. В свободное время Вероник — страстный музыкант. Она искусный пианист, а в качестве кларнетиста она привносит свои традиции командной работы в успешный духовой ансамбль

Заглядывая в будущее, она видит

в своей родной Бельгии. И ещё она

растущую роль высоколегированных

участвует в работе Совета бельгийского

сплавов в космических технологиях благодаря их прочности и невероятной термостойкости. Аккумуляторные батареи притягивают к себе большое внимание, однако потенциальные возможности никеля простираются далеко за пределы хранения энергии.

которыми надо ответственно справляться».

музыкой и лидерством Карьера В. Стойкерс началась с

потери воды. Долговечность никеля

приносящий не только колоссальную социальную пользу, но и проблемы, с

Страстное увлечение металлами,

Инновации

которые предотвращают огромные

«Никель — это стратегический минерал,

оркестра Casco Phil. А в качестве нового дирижёра Института никеля она очень ясно объясняет, что так выгодно отличает эту организацию. «Страстное увлечение, знания, профессионализм, командная работа и позитив, — утверждает д-р Стойкерс. — Мы

Просветительская работа и образование

поощряем уважение, сотрудничество и

Обладая репутацией авторитетного

доверие — как внутри своего коллектива,

международного партнёра, Институт

так и в работе с организациями-членами

никеля играет существенную

Института, чем обеспечиваем прочное

роль в просвещении сотрудников

устойчивое будущее для никеля».

«НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г. | 9

УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ И НИКЕЛЬ В НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ СБАЛАНСИРОВАННЫЙ ПОДХОД

Хоть производственный след у никельсодержащей нержавеющей стали и может быть высоким, но это долговечный и эффективный металл, пускаемый в повторный оборот. Концепция устойчивого развития включает оценку как полного

В сегодняшнем мире понятие «устойчивое развитие» не просто модное словечко — это руководящий принцип, на который равняются и промышленность, и политика, и предпочтения потребителей. В секторе нержавеющих сталей никель играет важную роль, улучшая характеристики материалов и их долговечность и содействуя долгосрочным целям устойчивого развития. Но что в данном контексте на самом деле подразумевается под понятием «устойчивое развитие», и как нам его должным образом измерить?

жизненного цикла, так и социальных и

По существу, термин «устойчивое

на основе принципов устойчивого

экономических факторов.

развитие» подразумевает удовлетворение

развития. Тогда как экологические

нынешних нужд без ущерба для

и экономические измерения уже

возможности будущих поколений

надёжно разработаны с использованием

удовлетворять свои будущие нужды. Оно

согласованных методов и инструментов,

требует балансировать экономический рост, заботу об окружающей среде и социальное благосостояние. В то же время устойчивое развитие — это стратегический план достижения вышесказанного, это непрерывный процесс улучшения технологий, практики и политики. Можно ли сравнивать материалы с точки зрения устойчивого развития? Да, но это сложно. С 1990-х годов учёные

10 | «НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г.

социальное измерение всё ещё находится в разработке. Оценка материалов — это больше, чем расчёт углеродного следа или энергопотребления. Она включает понимание их воздействия на протяжении всего жизненного цикла с учётом экологических, экономических и социальных аспектов. Такие инструменты, как оценка

и отраслевые специалисты занимаются

жизненного цикла (ОЖЦ), предлагают

разработкой методов оценки материалов

структурированный подход к оценке

пожизненного воздействия материала на

чем у первичной нержавеющей стали,

окружающую среду, образно выражаясь,

используемой в долговечных и полностью

«от колыбели до могилы».

пускаемых в повторный оборот приборах.

Получившие определение в стандартах

С социальной точки зрения, первичное

Международной организации по

производство в зонах с недостаточно

стандартам (ISO) методы ОЖЦ помогают

развитой инфраструктурой

оценить экологические показатели

может создать больше рабочих

никельсодержащей нержавеющей

мест и экономической выгоды, чем

стали в течение всего её жизненного

высокоэффективная переработка

цикла от добычи сырья до конца срока

вторсырья в более богатых районах,

службы пущенного в повторный оборот

которая создаёт меньше рабочих мест.

материала.

Поэтому количественные данные ОЖЦ,

Дополнительные методы, такие как

ОЗЖЦ и с-ОЖЦ являются существенным

оценка затрат на протяжении жизненного

инструментом комплексной оценки

цикла (ОЗЖЦ) и социальная ОЖЦ

материалов и производственных систем,

(с-ОЖЦ), распространяют эту оценку на экономическое и социальное воздействие,

позволяя принимать осознанные решения по всем измерениям устойчивого

чем делают оценку устойчивости

развития.

развития более всеобъемлющей. Эти

Взгляд в будущее: построение устойчиво

инструменты обращают особое внимание не только на экологические выгоды, но также и на экономическую эффективность и социальную ответственность. Контекст имеет значение Ни один из материалов по своей природе не является экологичным: его экологическое воздействие зависит от производства, использования и организации его утилизации. Возьмём, к примеру, нержавеющую сталь, полностью произведённую из лома с помощью гидроэлектроэнергии. На первый взгляд, она в высшей степени экологична, но, если она завершит свой путь в декоративной детали недолговечного электронного устройства, не пущенного в повторный оборот, а неправильно утилизированного, её экологичность снижается. И наоборот, использование никельсодержащей нержавеющей стали в приборах с долгим сроком службы, таких как объекты инфраструктуры или химические процессы, максимально увеличивает их ценность и со временем снижает их воздействие на экологию.

развивающегося будущего с никелем Никель играет принципиально важную роль в нержавеющей стали. Никель очень ценен с экономической точки зрения, а это означает, что стоящие ниже в цепочке жизненного цикла и конечные пользователи тщательно оценивают, стоит ли им использовать никельсодержащую продукцию или же следует искать безникелевые альтернативы. Никель используется там, где экономическая составляющая оправдана лучшей функциональностью, более продолжительным сроком службы, повышенной эффективностью, что также создаёт и значительные экологические преимущества. Более того, компании, занимающиеся переработкой и пуском в повторный оборот нержавеющей стали, извлекают выгоду из того факта, что лом никельсодержащей нержавеющей стали имеет более высокую экономическую ценность, что является побудительной причиной повышенного уровня сбора такого металлолома. Износостойкость, сопротивляемость коррозии и способность ко вторичному использованию делают

Углеродный и экологический след

его первосортным материалом для

нержавеющей стали, произведённой

экологически рационального применения.

из металлолома, обычно ниже, чем у

Продолжающиеся инвестиции в

стали, изготовленной из первичного

исследования в области ОЖЦ и ОЗЖЦ

сырья. Однако оценка экологичности

позволяют промышленности продвигать

требует учёта не только полного

долгосрочную ценность никеля,

жизненного цикла продукции, но также и

одновременно совершенствуя технологии

экономических и социальных измерений.

снижения его экологического следа.

К тому же, всегда ли повторная

Работа Института никеля помогает

переработка более экологична? Не факт.

понять социально-экономическую

Если переработанная нержавеющая

полезность никеля и его стоимостной

сталь используется в недолговечной

цепочки в разных регионах мира,

продукции, которая не получает выгоды

производящих и использующих

от своей повышенной надёжности и не

никель, добавляя к экологическому и

пускается в дальнейшую переработку,

экономическому измерению социальные

её экологичность может оказаться ниже,

аспекты.

По мере того как промышленность всего мира переходит к более «зелёным» технологиям, стратегическое включение никеля в нержавеющую сталь помогает соблюдать баланс экономического успеха, защиты окружающей среды и социальной ответственности, что является истинным отражением устойчивого развития.

«НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г. | 11

РАЗГОВОР ОБ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЯХ ИНТЕРВЬЮ С Д-РОМ МАРКОМ МАКАРТУРОМ Д-р Марк Макартур является директором научно-исследовательского подразделения расположенной в канадской провинции Новая Шотландия компании NOVONIX. Д-р Парвин Адели (Parvin Adeli), эксперт Института никеля в области аккумуляторных батарей, встретился с ним и задал вопросы о запатентованной компанией NOVONIX полностью сухой безотходной технологии синтеза катодов, которая, как ожидается, значительно снизит затраты и экологическое воздействие производства катодов на основе никеля.

Расскажите нам о компании NOVONIX КОМПАНИЯ NOVONIX

NOVONIX — это созданная в 2013 г.

Д-р Марк Макартур и возглавляемая им группа учёных главной темой своих исследований выбрали изобретение и разработку полезных материалов и методов производства для экосистем хранения энергии. Д-р Макартур с 2020 г. возглавляет подразделение катодов компании NOVONIX, разрабатывая и масштабируя запатентованную компанией полностью сухую безотходную технологию синтеза катодов, которая, как ожидается, значительно снизит затраты и экологическое воздействие производства катодов на основе никеля. До вступления в эту должность в компании NOVONIX д-р Макартур работал в компании Tesla, разрабатывая новые материалы и технологии для литий-ионных аккумуляторных батарей для промышленности по производству электромобилей и систем хранения энергии. Степень доктора наук в химическом машиностроении он защитил в области материалов для хранения энергии в Университете Макгилла (McGill University), а степень магистра наук по физике получил под руководством проф. Джеффа Дана (Prof. Jeff Dahn) в Университете Далхаузи (Dalhousie University).

12 | «НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г.

Каково назначение полностью сухой безотходной технологии синтеза катодов?

компания, занимающаяся материалами,

Наша технология предназначена для

технологиями и инженерным

синтеза экологичных и рентабельных

оборудованием для аккумуляторных

катодных материалов из никеля-

батарей. Будучи когда-то

марганца-кобальта (НМК) в крупных

подразделением Университета Далхаузи,

объёмах.

NOVONIX начинала свою деятельность с разработки сверхточного оборудования для тестирования аккумуляторных батарей. Мы продолжали расширяться и теперь предоставляем услуги в области научно-технических разработок. Наша научно-исследовательская команда может сконструировать и протестировать элементы аккумуляторных батарей с помощью наших линий прототипирования аккумуляторных элементов, а также обеспечить разработку материалов и определение их хараткеристик. В 2017 г. мы открыли подразделение, работающее в области анодов, NOVONIX Anode Materials, в г. Чаттануга, штат Теннесси, США, и разработали графит с

Что отличает эту технологию от других? В стандартных процессах катодные материалы из НМК производятся следующим образом: сначала формируется первичный катодоактивный материал (ПКАМ) путём совместного водного осаждения сульфатов никеля, марганца и кобальта. В результате этого процесса образуются сточные воды и побочные продукты, такие как сульфат натрия. Соединения лития смешаны с ПКАМ. После кучного обжига (кальцинации) эта смесь становится порошком катодоактивного материала (КАМ).

высокими рабочими характеристиками

В компании NOVONIX мы

для этой промышленности. Мой отдел

специализируемся на создании таких

катодных материалов был открыт пять

же высококачественных материалов,

лет назад с целью вывода на рынок нашей

но на основе улучшенного процесса.

запатентованной полностью сухой

Мы показали, что можем достичь

безотходной технологии производства

характеристик, которые способны

катодов, изначально созданной в

конкурировать с традиционно

Университете Далхаузи в лаборатории

изготовленными катодными порошками

материалов для аккумуляторных батарей

из НМК по целому диапазону химических

под руководством д-ра Марка Обровака

соединений никеля (60-95% Ni). Схема

(Dr. Mark Obrovac).

нашего технологического процесса

проста, но создание конечного продукта —

белая ворона. Он плохо смешивается с

нет. Мы объединяем различное исходное

никелем и кобальтом. Первая трудность,

металлическое сырьё — первичные

которую предстояло преодолеть, состояла

металлические порошки, оксиды

в решении проблемы неоднородного

или углекислую соль — с литием и

смешивания катионов внутри частиц.

легирующими присадками и всё это кучно обжигаем.

Печь с роликовым подом компании NOVONIX длиной 13,5 м со снятыми изолирующими крышками. Показана газоулавливающая система и крышки роликов/калориферов

Там, где должна была возникнуть эта прекрасная объединённая

которого мы комбинируем сырьё

кристаллическая структура, у нас возникали локализованные островки

в полностью сухом состоянии без

марганца. Нам необходимо было

специальных реагентов и очищаем

разработать процесс, который должен был

кристаллическую структуру при

выйти за рамки лаборатории, и понять,

помощи точного нагрева. Полученный

как комбинировать разное исходное

в результате порошок НМК идентичен

сырьё. Это потребовало времени. Мы

обычному порошку НМК, но при этом

узнали, что для каждого химического

то же самое оборудование используется

состава необходима своя стратегия

по-новому, другим образом.

преодоления этой неоднородности.

В чём преимущество полностью сухого

Каковы следующие шаги по расширению и

безотходного процесса?

масштабированию производства?

Переход на полностью сухой процесс

Мы понимаем сложности

приведёт к сокращению капитальных затрат и операционных расходов на 30% и 50% соответственно1. Мы производим качественный порошок КАМ, не производя при этом отходов. Нет необходимости беспокоиться об отходах сульфата натрия, и нам не нужны никакие специализированные системы удаления отходов. К тому же переоборудовать производство для использования технологии NOVONIX легко. Мы производим точно такой же материал, но при этом снижаем затраты, устраняем

крупномасштабного производства материалов для аккумуляторных батарей. Мы не только продолжаем развивать инженерно-проектные работы и оптимизировать опытное производство (10 тыс. т/год), чтобы определить переход к внедрению, но также рассматриваем возможности масштабировать эту технологию и вывести её на рынок. Мы ищем партнёрства с сильными компаниями, которые могут нам помочь выйти на масштабную

отходы и снижаем экологический след

индустриализацию.

предприятия. Для производителей КАМ

Можно кооперироваться с

это выигрышная комбинация.

КОМПАНИЯ NOVONIX

Магия состоит в способе, с помощью

производителем материалов, который смог бы предоставить свои мощности для производства катодоактивных материалов по методу NOVONIX, или же

В чём состояли трудности?

построить такие мощности самим. На

Проблема с тринарными катодоактивными материалами, такими как никель-марганец-кобальт, состоит в том, что у разного комбинируемого сырья разные стадии окисления. «Не так просто

данном этапе мы предпочитаем путь партнёрства и лицензирования: это самый лучший путь для позитивного влияния этой технологии на рынок.

заставить всех детей на вечеринке играть

Расширенное интервью можно прочесть в блоге

дружно», и марганец здесь — ну, просто

Института никеля Chronickels.1

«В нашей компании NOVONIX мы сфокусированы на призводстве тех же высококачественных материалов, но на основе улучшенного

1

Сравнительное исследование процессов, проведённое компанией Hatch Ltd.

технологического процесса».

СЫРЬЁ КОМБИНИРОВАНИЕ Порошковый Ni

NOVONIX

Порошковый + Mn Порошковый Co

Источник лития Допирующие добавки

Гибкий процесс

Сухая обработка

В обжиговую печь Обжиговая печь

Мелкозернистые частицы

Деагломерация (распад агломератов)

Чистовая обработка

(НМК) Никель-марганцевокобальтовая батарея

«НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г. | 13

СПРОСИ ЭКСПЕРТА ПОПУЛЯРНЫЕ ВОПРОСЫ НА САЙТЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ИНСТИТУТА НИКЕЛЯ

В О

В.: Я замечаю, что сварные швы в марках 304L (UNS S30403) и 316L (S31603) немного намагничиваются, и прочёл, что феррит в швах важен. Объясните, пожалуйста.

О.: Микроструктура всех нержавеющих

Гир Мо (Geir Moe), лицензированный инженер,

является координатором Службы технической консультации Института никеля. Наряду с другими специалистами-материаловедами, находящимися в разных странах мира, Гир Мо помогает конечным пользователям и спецификаторам никельсодержащих материалов, заинтересованным в получении технической помощи. Для того, чтобы

У ферритной микроструктуры более

сталей определяется их химическим

низкий, чем у аустенита, коэффициент

составом. Никельсодержащие

линейного расширения и более высокая

нержавеющие стали 300-й

способность растворять серу и прочие

серии обладают аустенитной

загрязнители. Поэтому химический

микроструктурой. Нержавеющие стали

состав сварочных электродов,

400-й серии, в которых в основном

использующихся для марок 304L (308L)

отсутствует никель, являются

и 316L, отлажен таким образом, чтобы

ферритными, тогда как в дуплексных

внести немного феррита в металл

нержавеющих сталях с приблизительно

шва, что придаёт сопротивляемость

никель, эта команда всегда готова

равным количеством феррита

горячему растрескиванию и

бесплатно предоставлять технические

и аустенита содержание никеля

увеличивает производительность

консультации по широкому ряду тем,

находится в пределе между сериями 300

наплавки.

таких, например, как нержавеющие стали,

и 400.

пользователи с уверенностью применяли

никелевые сплавы и никелирование

«НИКЕЛЬ»

О Н Л А Й Н

ЖУРНАЛ

К несчастью, швы, которые

WWW.NICKELINSTITUTE.ORG

Как правило, во избежание горячего растрескивания швов марок 308L и 316L

отвердевают со 100%-ной аустенитной

предпочтительно содержание 4-10%

микроструктурой, подвержены

феррита (или FN). На сертификате

горячему растрескиванию. Это

материала сварочного электрода

происходит из-за более высокого

проставляется либо процент феррита,

коэффициента термического

либо номер феррита (FN), если

расширения аустенитной

упоминается фактический химический

микроструктуры нежели ферритной.

состав. Номер FN представляет собой

Таким образом, по мере охлаждения

расчёт, основанный на фактическом

шва напряжение растяжения по ширине

составе. (Некоторые поставщики

шва может привести к продольным

предоставляют только типовой

трещинам. Эта подверженность

химический анализ, а не фактический).

«Никель». При появлении нового выпуска на

горячему растрескиванию

Фактическое количество феррита в

сайте вы будете получать уведомление по

усиливается серой и другими

законченном шве в редком случае

электронной почте www.nickelinstitute.org

загрязняющими веществами, которые

будет соответствовать количеству,

ЧИТАЙТЕ журнал «Никель» онлайн на

плохо растворяются в аустените и

указанному в сертификате на

нескольких языках

концентрируются на границах зёрен

материал, потому что швы — это смесь

www.nickelinstitute.org/library/

по мере затвердевания шва, ещё более

материала сварочного электрода и

ИЩИТЕ ПРЕДЫДУЩИЕ НОМЕРА журнала

снижая прочность при растяжении

основного металла, а во время сварки

«Никель» в архиве онлайн, начиная с июля

на границе зёрен, что делает горячее

азот, являющийся стабилизатором

2009 г. www.nickelinstitute.org/library/

растрескивание ещё более вероятным.

аустенита, может затянуться в

ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ к нам на сайте

Для предотвращения горячего

шов из воздуха, а на окончательное

LinkedIn (ЛинкдИн) — зайдите на

растрескивания необходимо применять

содержание феррита будет ещё влиять

страничку Института никеля

более низкий подвод тепла, то есть

и скорость охлаждения. И, наконец,

СМОТРИТЕ видеоролики о никеле на

более медленную скорость сварки, что

феррит является ферромагнетиком, и

канале Института никеля на YouTube

снизит скорость охлаждения шва, а

небольшого количества феррита в шве

это отрицательно сказывается на

вполне достаточно, чтобы появилось

производительности.

небольшое магнитное притяжение.

ПОДПИШИТЕСЬ бесплатно на журнал

www.youtube.com/user/NickelInstitute

14 | «НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г.

Никель можно обнаружить везде — от нанонитей до нержавеющих сталей. Но каковы свойства никеля, которые делают его неотъемлемой частью предметов, использующихся в нашей каждодневной жизни?

ПОЧЕМУ НИКЕЛЬ? НИКЕЛЬ В ВЕТРЯНЫХ ТУРБИНАХ

Посмотрите на ветряную турбину в поле — скорее всего, никакого никеля вы на ней и не увидите. При этом никель критически необходим для надёжной и многолетней работы турбин. Итак, где же никель? Внутри обтекателя, будки наверху башни, находится редуктор, который превращает механическую энергию в электричество, и никель является неотъемлемой частью этого процесса. Редуктор передаёт скорость вращения лопаток турбины с 8-20 об/мин на вал, который вращается со скоростью 1000–1800 об/мин, что позволяет эффективно вырабатывать энергию. Металлы в редукторе должны выдерживать истирание, вибрацию и экстремальные температуры. Редукторы могут весить более 40 тонн. Они производятся из прочных стальных сплавов, содержащих около 1,5% никеля, а также хром и молибден.

Редуктор

Хотя прочность увеличивают все три легирующих элемента, лишь никель предотвращает охрупчивание при предельно низких температурах. Если редуктор перестаёт работать, электричество перестаёт вырабатываться. Никель жизненно необходим для эффективности работы ветряных турбин.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ UNS

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ (весовой в %) сплавов и нержавеющих сталей, упомянутых в данном выпуске журнала «Никель»

C

Cr

Cu

Fe

Mn

Mo

N

Ni

P

S

Si

S30403 pg 14, 16

0.030 max

18.020.0

-

bal

2.00 max

-

-

8.012.0

0.045 max

0.030 max

1.00 max

S31603 pg 2, 14

0.030 max

16.018.0

-

bal

2.00 max

2.003.00

-

10.014.0

0.045 max

0.030 max

1.00 max

S32101 pg 2

0.04 max

21.022.0

0.100.80

bal

4.006.00

0.100.80

0.200.25

1.351.70

0.040 max

0.030 max

1.00 max

S32205 pg 2

0.030 max

22.023.0

-

bal

2.00 max

3.003.50

0.140.20

4.506.50

0.030 max

0.020 max

1.00 max

«НИКЕЛЬ», т. 40, № 1, 2025 г. | 15

КОМПАНИЯ SCULPTOR ANDY SCOTT LLC

«ЗОВ» СКУЛЬПТУРА ГАГАРЫ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ «Зов», скульптура птицы с запрокинутой головой и одухотворённой эстетикой, была вдохновлена черноклювой гагарой, знаменитым символом штата Миннесота. Сконструированная из более 5 тыс. пластинок нержавеющей стали, эта знаковая скульптура была заказана Фондом семьи МакГиров для обустройства «Юнайтед Вилидж» на стадионе «Альянс Филд» футбольного клуба «Миннесота Юнайтед». Скульптор Энди Скотт (Andy Scott),

каждая из которых была по отдельности

(Kelpies) в Шотландии, Великобритания,

закреплена и приварена вручную».

работал совместно с компаниейизготовителем Dyson and Womack. Начальная стадия проекта проходила Чтобы внешний вид долго оставался

в мастерской скульптора. Г-н Скотт

блестящим, «перья» птицы были вырезаны

рассказывает: «Я создал макет в треть

из пластин нержавеющей стали марки 304L

величины в мягкой стали, а мои коллеги

(UNS S30403) толщиной 6 мм (0,25 дюйма).

затем создали полномасштабную

Привлекательная отделка поверхности

скульптуру. Они проделали

была проведена с помощью пескоструйной, а затем дробеструйной обработки.

16 «НИКЕЛЬ», | «НИКЕЛЬ»,т. 40, т. 40,№№1, 1,2025 2025г. г.

облицованную стальными пластинами,

известный своей скульптурой «Келпи»

Колонна из тринадцати 17-метровых полуприцепов перевезла 65 секций, которые затем в течение десяти дней были смонтированы на месте установки скульптуры. Скульптура высотой 11 м (36 футов) с размахом крыльев 30 м (98 футов) весит почти 25 тонн.

превосходную работу, используя

Расположенная на видном месте городского

технологии, подобные тем, по которым

ландшафта, она стала частью проекта

традиционно строились корабли —

общей реконструкции этого района города

сконструировали стальную раму,

Сент-Пол, Миннесота, США.